气压ABS的组成
气压防抱制动系统(简称气压ABS)与液压防抱制动系统的制动力控制原理相似,即通过轮速传感器检测车轮的转速,当车轮出现滑动/抱死趋势或现象时,ABS电子控制单元ECU根据轮速传感器传送的信号,实时调节对应车轮的制动力,以避免车轮发生滑动/抱死,进而提高车辆紧急制动工况下的转向操纵性及行驶稳定性,确保驾驶者能够进行有效的紧急避让操纵及减少大多数路况下的紧急制动距离。
气压ABS系统主要由电子控制单元ECU、调节阀、轮速传感器、ABS故障指示灯及诊断系统等组成。
电子控制单元ECU
电子控制单元ECU是气压ABS控制系统的核心部件,也是衡量ABS系统性能及功能等级的主要部件。根据安装型式的不同,ECU主要分为驾驶室安装型(Cab-mounted)和车架安装型(Frame-mounted)两大类。ECU与轮速传感器、调节阀、电源、指示灯、故障诊断连接器相连。在制动过程中,ECU根据轮速传感器反馈的轮速脉冲信号(是否发生滑动/抱死趋势),通过控制调节阀的动作实时调节对应车轮的制动力,进而及时消除对应车轮的抱死倾向。
当气压ABS系统发生故障时,ECU实时地将故障信息传递至ABS故障指示灯并转化存储为相应的故障码。ECU还具有车载故障自动诊断功能。
对于装备缓速器的商用车,当气压ABS系统进入工作状态时,缓速器控制系统在接收到ECU发送信号后中止缓速器动作;当ABS停止工作后,ECU触发缓速器重新进入正常工作状态。
调节阀
在气压制动系统工作过程中,ABS调节阀起到调节制动室气体压力的作用。在没有接收到ABS ECU的控制指令时,调节阀允许压缩气体自由通过,此时气体压力无衰减。ECU控制调节阀的动作主要分为改变通往制动室的气体压力,或保持气压管路的现有压力。
典型的ABS调节阀总成由两只调节阀与一个中继阀(Relay Valve)组成。如果ABS具备牵引
力控制功能,ABS调节阀总成中还将集成一个牵引力控制阀。当调节阀采用独立结构时,调节阀应布置在气压管路中的中继阀之后,并尽可能接近其对应的制动室,以确保最佳的控制效果。
独立式调节阀通常具有三只气口,即进气口、输气口与排气口。
- 进气口(Supply Port)接收来自快速释放阀或中继阀的压缩气体
- 输气口(Delivery Port)将压缩气体输入制动室
- 排气口(Exhaust Port)释放来自制动室的压缩气体
ECU控制调节阀的基本原理如下:当车轮出现抱死倾向时,ECU发出控制指令触发电磁线圈,驱动进气口关闭及排气口打开;当排气口排出的气体足以消除车轮出现的抱死倾向时,ECU触发排气口关闭并根据现时制动状况,决定是否继续保持进气口关闭以维持现有压力,或打开进气口使制动室气压提升并循环上述动作。
轮速传感器
轮速传感器由两大主要部件组成:触发齿圈(Exciter)及信号拾取器(Pickup),另外还包括相关的导线及安装支架等。
触发齿圈,简单地说就是带齿形切口的圆环。最常见的触发齿圈采用100只等分齿,但是具体齿数最终由系统设计所决定。
信号拾取器,通常又统称为传感器。信号拾取器为封装件,根据外观可主要分为杆式拾取器及直角拾取器两种。当触发齿圈在其前方转动时,拾取器产生相应的电子脉冲,ECU根据该脉冲信号识别对应车轮的转速及加速/减速的速率。拾取器与齿圈之间距离的细微增大将导致脉冲信号强度的骤然衰退,所以轮速传感器是由相互间距离固定的拾取器、齿圈构成的一个整体,其间隔距离必须维持在汽车制造商规定的强制参数范围内。